DE102017220459A1 - A method and trailer docking assistant for assisting a hitching operation of a motor vehicle approaching a trailer rearwardly - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Ankuppelvorgangs eines rückwärts an einen Anhänger (2) heranfahrenden Kraftfahrzeugs (1), mit den Schritten: Erfassen einer Kugelkopfkupplung (5) des Anhängers (2) anhand eines mittels einer Kamera des Kraftfahrzeugs (1) aufgezeichneten Kamerabilds (10); Eingrenzen des Kamerabilds (10) auf einen Bildausschnitt (12), in welchem sich die Kugelkopfkupplung (5) befindet; Detektieren wenigstens einer gekrümmten Vorderkante (7) der Kugelkopfkupplung (5) innerhalb des eingegrenzten Bildausschnitts (12); Bestimmen der Einrastposition (P) für einen fahrzeugseitigen Kugelkopf (6) anhand der wenigstens einen detektierten gekrümmten Vorderkante (7, 13) der Kugelkopfkupplung (5). Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Anhängerankuppelassistenten (8) für ein Kraftfahrzeug (1).

The invention relates to a method for assisting a coupling operation of a motor vehicle (1) approaching a trailer (2), comprising the steps of: detecting a ball head coupling (5) of the trailer (2) by means of a camera image recorded by means of a camera of the motor vehicle (1) (10); Limiting the camera image (10) to an image detail (12) in which the ball-head coupling (5) is located; Detecting at least one curved leading edge (7) of the ball-and-socket coupling (5) within the bounded image section (12); Determining the latching position (P) for a vehicle-side ball head (6) based on the at least one detected curved leading edge (7, 13) of the ball head coupling (5). The invention further relates to a trailer coupling assistant (8) for a motor vehicle (1).

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Anhängerankuppelassistenten zum Unterstützen eines Ankuppelvorgangs eines rückwärts an einen Anhänger heranfahrenden Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method and a trailer coupling assistant for assisting a coupling operation of a motor vehicle approaching backwards to a trailer.

Zum Ankuppeln eines Anhängers ist es notwendig, zielgerichtet mit einem Kraftfahrzeug zur Deichsel des Anhängers zu fahren. Bei leichten Anhängern reicht es aus, dass man grob in die Nähe der Deichsel fährt und dann den Anhänger zum Kraftfahrzeug schiebt, bis die Deichsel des Anhängers, genauer die so genannte Kugelkopfkupplung des Anhängers, über einem so genannten Kugelkopf des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, um dann den Anhänger anzukoppeln. Bei schwereren Anhängern ist eine solche Vorgehensweise nicht möglich. Das heißt, das Kraftfahrzeug muss zielgerichtet rückwärts an den Anhänger herangefahren werden, bis sich die Kugelkopfkupplung des Anhängers exakt über dem Kugelkopf des Kraftfahrzeugs befindet.For coupling a trailer, it is necessary to drive purposefully with a motor vehicle to the drawbar of the trailer. For light trailers, it is sufficient that one rides roughly in the vicinity of the drawbar and then pushes the trailer to the motor vehicle until the drawbar of the trailer, more precisely the so-called ball head coupling of the trailer, is arranged above a so-called ball head of the motor vehicle, then to connect the trailer. For heavier trailers such an approach is not possible. That is, the motor vehicle must be purposefully moved backwards to the trailer until the trailer's ball-and-socket coupling is exactly above the ball head of the motor vehicle.

Wesentlich hierbei ist die Bestimmung einer Einrastposition für den Kugelkopf des Kraftfahrzeugs, also einer entsprechenden Zielposition. Hieran werden hohe Anforderungen an die Genauigkeit gestellt. Der Kugelkopf der fahrzeugseitigen Anhängerkupplung hat üblicherweise einen Durchmesser von 5 Zentimetern. Das heißt, am Ende eines Rangiervorgangs muss die betreffende Anhängerdeichsel mindestens mit 2,5 Zentimeter Abstand zur fahrzeugseitigen Anhängerkupplung stehen, damit beim Herunterkurbeln der Anhängerdeichsel diese mit ihrer Kugelkopfkupplung direkt am Kugelkopf der Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs einrasten kann. Hierbei reicht die reine Erkennung der Deichsel an sich nicht aus. Es muss auch direkt die richtige Stelle der Anhängerdeichsel gefunden werden, an der der Kugelkopf der Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs einrasten kann.Essential here is the determination of a locking position for the ball head of the motor vehicle, ie a corresponding target position. This places high demands on accuracy. The ball head of the vehicle-mounted trailer hitch usually has a diameter of 5 centimeters. That is, at the end of a maneuvering the trailer drawbar must be at least 2.5 centimeters away from the vehicle-mounted trailer hitch so that when cranking the trailer drawbar this can engage with their ball head coupling directly on the ball head of the trailer hitch of the vehicle. Here, the mere detection of the drawbar is not enough. It must also be found directly the right spot of the trailer drawbar on which the ball head of the trailer hitch of the vehicle can engage.

Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt zum Ankuppeln eines Anhängers sind an sich schon bekannt. So zeigt beispielsweise dieDE 10 2014 212 041 A1 ein derartiges Verfahren. Dabei ist es vorgesehen, ein Kamerabild einer Rückfahrkamera anzuzeigen, wobei in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs eine zugehörige Trajektorie so eingeblendet wird, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs erkennen kann, ob jeweilige fahrzeugseitige und anhängerseitige Kupplungskomponenten nach der Rückwärtsfahrt übereinander zum Liegen kommen oder nicht.Methods for assisting a driver of a motor vehicle in a reverse drive for coupling a trailer are already known per se. For example, shows theDE 10 2014 212 041 A1 such a procedure. In this case, it is provided to display a camera image of a reversing camera, depending on a steering angle of the motor vehicle, an associated trajectory is displayed so that a driver of the motor vehicle can recognize whether each vehicle-side and trailer-side coupling components come to rest after reversing or not.

DieDE 10 2010 004 920 A1 beschreibt ein Verfahren zur Unterstützung eines Ankuppelvorgangs eines Anhängers an einer fahrzeugseitigen Anhängerkupplung eines Kraftfahrzeugs. Dabei ist es vorgesehen, eine Relativposition der Anhängerkupplung des Anhängers zur fahrzeugseitigen Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs durch Triangulation aus von mindestens zwei Abstandsmessgeräten gemessenen Abständen der Anhängerkupplung des Anhängers zu ermitteln.TheDE 10 2010 004 920 A1 describes a method of supporting a hitching operation of a trailer to an on-vehicle trailer hitch of a motor vehicle. It is envisaged to determine a relative position of the trailer hitch of the trailer to the vehicle-mounted trailer hitch of the motor vehicle by triangulation from measured by at least two distance measuring devices distances of the trailer hitch of the trailer.

DieDE 10 2016 122 916 A1 zeigt ebenfalls ein Verfahren zur Unterstützung eines Ankuppelvorgangs eines Kraftfahrzeugs an einem Anhänger. Mittels einer Kamera wird dabei eine Position einer Anhängerkupplung des Anhängers im freien Raum in Bezug zu einem Kugelkopf einer fahrzeugseitigen Anhängerkupplung bestimmt. In diesem Zusammenhang ist es vorgesehen, mittels einer Positioniervorrichtung, bei welcher es sich um eine Lichtbarke zum Aussenden von Lichtsignalen oder um einen Schallwellensender zum Aussenden von Schallwellen handelt, für die Kamera erfassbare Positionssignale auszugeben.TheDE 10 2016 122 916 A1 also shows a method of assisting a hitching operation of a motor vehicle to a trailer. By means of a camera while a position of a trailer hitch of the trailer in free space with respect to a ball head of a vehicle-mounted trailer hitch is determined. In this context, it is provided to output detectable position signals for the camera by means of a positioning device, which is a light barrier for emitting light signals or a sound wave transmitter for emitting sound waves.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, mittels welcher ein Ankuppelvorgang eines rückwärts an einen Anhänger heranfahrenden Kraftfahrzeugs besonders exakt erfolgen kann.It is the object of the present invention to provide a possibility by means of which a coupling process of a motor vehicle approaching backwards to a trailer can be carried out particularly accurately.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch einen Anhängerankupplungsassistenten zum Unterstützen eines Ankuppelvorgangs mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method and by a trailer coupling assistant for assisting a coupling operation with the features of the independent claims. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Unterstützen eines Ankuppelvorgangs eines rückwärts an einen Anhänger heranfahrenden Kraftfahrzeug wird eine Kugelkopfkupplung des Anhängers anhand eines mittels einer Kamera des Kraftfahrzeugs aufgezeichneten Kamerabilds erfasst. Das Kamerabild wird danach auf einen Bildausschnitt eingegrenzt, in welchem sich die Kugelkopfkupplung befindet. Wenigstens eine gekrümmte Vorderkante der Kugelkopfkupplung wird innerhalb des eingegrenzten Bildausschnitts detektiert, wobei die Einrastposition für einen fahrzeugseitigen Kugelkopf anhand der wenigstens einen detektierten gekrümmten Vorderkante der Kugelkopfkupplung bestimmt wird.In the method according to the invention for assisting a coupling process of a motor vehicle approaching backwards to a trailer, a ball head coupling of the trailer is detected on the basis of a camera image recorded by means of a camera of the motor vehicle. The camera image is then limited to a picture in which the ball coupling is located. At least one curved leading edge of the ball-and-socket coupling is detected within the bounded image detail, the engagement position for a vehicle-side ball head being determined from the at least one detected curved leading edge of the ball-and-socket coupling.

Die wenigstens eine detektierte Vorderkante der anhängerseitigen Kugelkopfkupplung dient also mit anderen Worten als Referenzgeometrie bei der Bestimmung der Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf. Mittels der fahrzeugseitigen Kamera wird eine Deichsel und die daran angeordnete Kugelkopfkupplung automatisch erkannt, um basierend darauf automatisch die besagte Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf zu bestimmen. In einem ersten Schritt wird eine grobe Position des Anhängers und somit der Kugelkopfkupplung des Anhängers bestimmt. Dies erfolgt vorzugsweise basierend auf einer Eckenerkennung. Dies reicht aus, um mit dem Kraftfahrzeug rückwärts an den Anhänger heranzufahren und einen Abstand zwischen der Kugelkopfkupplung des Anhängers und dem fahrzeugseitigen Kugelkopf auf wenige Dezimeter zu verringern, jedoch noch nicht, um das Kraftfahrzeug so zu positionieren, dass ein Einrasten des Kugelkopfs der fahrzeugseitigen Anhängerkupplung zuverlässig erfolgen kann. Daher wird in einem weiteren Schritt die zuvor grob bestimmte Position des Kugelkopfkupplung des Anhängers verwendet, um den Bildausschnitt, in dem sich die Kugelkopfkupplung befindet, einzugrenzen. Mit anderen Worten erfolgt also die Eingrenzung des Kamerabilds auf den Bildausschnitt auf Basis der zuvor erfassten Kugelkopfkupplung des Anhängers.In other words, the at least one detected leading edge of the trailer-side ball-and-socket coupling serves as a reference geometry in determining the latching position for the vehicle-side ball head. By means of the vehicle-mounted camera, a drawbar and the ball-head coupling arranged thereon are automatically recognized, in order to automatically determine the said latching position for the vehicle-side ball-head based thereon. In a first step, a rough position of the Trailer and thus the ball coupling of the trailer determined. This is preferably done based on a corner detection. This is sufficient to bring the motor vehicle backwards to the trailer and to reduce a distance between the ball head coupling of the trailer and the vehicle-side ball head to a few decimeters, but not yet to position the motor vehicle so that a locking of the ball head of the vehicle-mounted trailer hitch can be done reliably. Therefore, in a further step, the previously roughly determined position of the trailer's ball-and-socket coupling is used to confine the image section in which the ball-and-socket coupling is located. In other words, so the limitation of the camera image on the image section based on the previously detected ball coupling of the trailer takes place.

In diesem Bildausschnitt werden nun mit Hilfe einer Bildverarbeitungsoperation, vorzugsweise mittels mehrerer Bildverarbeitungsoperationen, verschiedenste Kanten detektiert. Diese Kanten werden durch verschiedene Parameter gefiltert um letztlich die wenigstens eine gekrümmte Vorderkante der Kugelkopfkupplung innerhalb des eingegrenzten Bildausschnitts zu detektieren. Beispielsweise werden hierzu ganz bestimmte geometrische Eigenschaften der gekrümmten Vorderkante, wie beispielsweise eine bestimmte Krümmung eines Kurvenverlaufs der gekrümmten Vorderkante sowie eine bestimmte Stetigkeit der Krümmung genutzt. Mit Hilfe der wenigstens einen detektierten gekrümmten Vorderkante der Kugelkopfkupplung des Anhängers wird sodann die exakte Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf bestimmt. Diese bestimmte Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf kann dann als exakte Zielposition für das Kraftfahrzeug verwendet werden. Beispielsweise ist es möglich, einen automatischen Rangiervorgang des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der bestimmten Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf durchzuführen. In dem Fall wäre es möglich, dass das Kraftfahrzeug teilautonom oder vollautonom rückwärts an den anzukuppelnden Anhänger heranfährt, bis der fahrzeugseitige Kugelkopf der fahrzeugseitigen Anhängerkupplung die bestimmte Einrastposition erreicht hat.In this image section, a variety of edges are now detected by means of an image processing operation, preferably by means of a plurality of image processing operations. These edges are filtered by various parameters to ultimately detect the at least one curved leading edge of the ball-and-socket coupling within the confined image detail. For example, for this very specific geometric properties of the curved leading edge, such as a certain curvature of a curve of the curved leading edge and a certain continuity of the curvature used. With the aid of the at least one detected curved front edge of the ball head coupling of the trailer, the exact locking position for the vehicle-side ball head is then determined. This particular locking position for the vehicle-side ball head can then be used as an exact target position for the motor vehicle. For example, it is possible to perform an automatic maneuvering of the motor vehicle in dependence on the specific locking position for the vehicle-side ball head. In that case, it would be possible for the motor vehicle to move partially autonomously or fully autonomously backwards onto the trailer to be coupled, until the vehicle-side ball head of the vehicle-side trailer coupling has reached the determined latching position.

Es ist also erfindungsgemäß vorgesehen, einen Zusammenhang zwischen der wenigstens einen gekrümmten, also kurvenförmigen Vorderkante der Kugelkopfkupplung oder auch anderer Kanten in einem vorderen Bereich der Kugelkopfkupplung und der Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf herzustellen, um letztlich die exakte Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf zu bestimmen. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es auf besonders exakte Weise möglich, die besagte Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf zu bestimmen. Insbesondere schwere Anhänger, welche nicht manuell an das Kraftfahrzeug herangeschoben werden können, können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders exakt angekuppelt werden. Denn in Kenntnis der bestimmten Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf ist es auf einfache Weise möglich, eine Zielposition für das Kraftfahrzeug beim Heranfahren an den anzuhängenden Anhänger vorzugeben.It is therefore provided according to the invention to establish a relationship between the at least one curved, ie curved front edge of the ball coupling or other edges in a front region of the ball coupling and the locking position for the vehicle-side ball to ultimately determine the exact locking position for the vehicle-side ball head. By means of the method according to the invention, it is possible in a particularly exact manner to determine said locking position for the vehicle-side ball head. In particular, heavy trailers, which can not be pushed manually to the motor vehicle, can be coupled particularly accurately by means of the method according to the invention. Because in knowledge of the specific locking position for the vehicle-side ball head, it is possible in a simple manner to specify a target position for the motor vehicle when approaching the trailer to be attached.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Kamerabild erst auf den Bildausschnitt eingegrenzt wird, sobald ein vorgegebener Abstand zwischen der Kugelkopfkupplung und dem Kraftfahrzeug durch Heranbewegen des Kraftfahrzeugs unterschritten worden ist. Beispielsweise ist es möglich, diesen Abstand mit 10, 20 oder 30 Zentimetern vorzugeben. Grundsätzlich wird der Abstand so vorgegeben, dass eine gewisse Genauigkeit beim Detektieren der wenigstens einen gekrümmten Vorderkante der Kugelkopfkupplung möglich ist. Wenn das Kraftfahrzeug also rückwärts nah genug an die Kugelkopfkupplung herangefahren ist, erfolgt die Eingrenzung des Kamerabilds auf den Bildausschnitt. Denn je näher das Kraftfahrzeug rückwärts an den Anhänger heranfährt, desto mehr ergibt sich eine Draufsicht auf die Kugelkopfkupplung des Anhängers, aufgrund der üblicherweise vorgesehenen Positionierung der Kamera, bei welcher es sich vorzugsweise um eine Rückfahrkamera des Kraftfahrzeugs handelt. Dadurch, dass der Bildausschnitt erst dann eingegrenzt wird, sobald der vorgegebene Abstand zwischen der Kugelkopfkupplung und dem Kraftfahrzeug unterschritten worden ist, kann sichergestellt werden, dass die Perspektive des Kamerabilds zumindest im Wesentlichen einer Draufsicht auf die Kugelkopfkupplung des Anhängers gleicht. Dies ermöglicht eine besonders exakte Bestimmung der Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf.An advantageous embodiment of the invention provides that the camera image is limited to the image detail as soon as a predetermined distance between the ball coupling and the motor vehicle has been reached by moving the motor vehicle. For example, it is possible to specify this distance with 10, 20 or 30 centimeters. Basically, the distance is predetermined so that a certain accuracy in detecting the at least one curved front edge of the ball-and-socket coupling is possible. If the motor vehicle is moved backwards close enough to the ball-and-socket coupling, the camera image is limited to the image detail. For the closer the motor vehicle moves backwards to the trailer, the more results in a plan view of the ball coupling of the trailer, due to the usually provided positioning of the camera, which is preferably a rear-view camera of the motor vehicle. The fact that the image section is limited only when the predetermined distance between the ball coupling and the motor vehicle has been reached, it can be ensured that the perspective of the camera image is at least substantially similar to a plan view of the ball coupling of the trailer. This allows a particularly accurate determination of the locking position for the vehicle-side ball head.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine Krümmung der wenigstens einen Vorderkante ermittelt und die Einrastposition in Abhängigkeit von der ermittelten Krümmung bestimmt wird. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass die Krümmung der wenigstens einen Vorderkante mit der Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf relativ zur Kugelkopfkupplung des Anhängers korreliert. Durch die Berücksichtigung der Krümmung der wenigstens einen Vorderkante bei der Bestimmung der Einrastposition kann diese besonders exakt ermittelt werden.A further advantageous embodiment of the invention provides that a curvature of the at least one leading edge is determined and the latching position is determined as a function of the determined curvature. The invention is based on the finding that the curvature of the at least one leading edge correlates with the latching position for the vehicle-side ball head relative to the ball-head coupling of the trailer. By taking into account the curvature of the at least one leading edge in the determination of the latching position, this can be determined particularly accurately.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass anhand der ermittelten Krümmung der wenigstens einen Vorderkante ein Mittelpunkt der Vorderkante bestimmt und dieser als die Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf festgelegt wird. Insbesondere wird der Mittelpunkt bezogen auf eine Querrichtung und Längsrichtung der Kugelkopfkupplung des Anhängers bestimmt, sodass sich die Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf zumindest im Wesentlichen mittig unter der vorzugsweise kugelschalenförmigen Kugelkopfkupplung des Anhängers befindet.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that, based on the determined curvature of the at least one leading edge, a center of the leading edge is determined and this is determined as the latching position for the vehicle-side ball head. In particular, the center is related to a Transverse direction and longitudinal direction of the ball coupling of the trailer determined so that the locking position for the vehicle-mounted ball head is at least substantially centrally under the preferably spherical shell-shaped ball coupling of the trailer.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass statische Bereiche des Kamerabilds, insbesondere eine Heckstoßstange des Kraftfahrzeugs, maskiert werden. Solche statischen Bereiche des Kamerabilds, beispielsweise in Form der Heckstoßstange des Kraftfahrzeugs, sind bei der Bestimmung der Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf nicht wichtig und können gegebenenfalls sogar störend sein. Daher ist es von Vorteil, wenn solche statischen Bereiche des Kamerabilds maskiert werden, sodass solche Bereiche die Bestimmung der Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf nicht beeinflussen beziehungsweise stören.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that static areas of the camera image, in particular a rear bumper of the motor vehicle, be masked. Such static areas of the camera image, for example in the form of the rear bumper of the motor vehicle, are not important in the determination of the locking position for the vehicle-side ball head and may possibly even be disturbing. Therefore, it is advantageous if such static areas of the camera image are masked, so that such areas do not influence or disturb the determination of the latching position for the vehicle-side ball head.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Bildausschnitt in ein Graustufenbild umgewandelt wird, bevor die wenigstens eine Vorderkante detektiert wird. Dies ist insbesondere ein Vorteil im Hinblick auf verschiedenste Bildverarbeitungsalgorithmen zur Kantendetektion. Denn gewisse Bildverarbeitungsalgorithmen funktionieren erst oder zumindest besser, wenn das auszuwertende Bild nur in Graustufen vorliegt. Dadurch kann die Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf besonders exakt bestimmt werden.A further advantageous embodiment of the invention provides that the image section is converted into a greyscale image before the at least one leading edge is detected. This is in particular an advantage with regard to a wide variety of image processing algorithms for edge detection. This is because certain image processing algorithms only work better or at least better if the image to be evaluated is only in gray scale. As a result, the latching position for the vehicle-side ball head can be determined particularly accurately.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die wenigstens eine Vorderkante mittels des Canny-Algorithmus detektiert wird. Der Canny-Algorithmus ist ein in der digitalen Bildverarbeitung weit verbreiteter, robuster Algorithmus zur Kantendetektion. Er gliedert sich in verschiedene Faltungsoperationen und liefert ein Bild, welches idealerweise nur noch die Kanten des Ausgangsbildes enthält. Mittels des Canny-Algorithmus kann die zumindest eine Vorderkante der Kugelkopfkupplung besonders zuverlässig detektiert werden. Infolgedessen kann unter Verwendung des Canny-Algorithmus auch die Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf besonders exakt bestimmt werden. Es sind jedoch auch andere Bildverarbeitungsalgorithmen zur Kantenerkennung möglich.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the at least one leading edge is detected by means of the Canny algorithm. The Canny algorithm is a robust edge detection algorithm widely used in digital image processing. It is divided into various convolution operations and provides an image which ideally contains only the edges of the output image. By means of the Canny algorithm, the at least one leading edge of the ball coupling can be detected particularly reliably. As a result, using the Canny algorithm, the lock position for the vehicle-side ball head can also be determined particularly accurately. However, other image processing algorithms are also possible for edge detection.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zumindest eine weitere Vorderkante der Kugelkopfkupplung innerhalb des eingegrenzten Bildausschnitts detektiert und die Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf anhand der beiden detektierten Vorderkanten bestimmt wird. Vorzugsweise werden jeweilige Krümmungen der Vorderkanten ermittelt, anhand der ermittelten Krümmungen ein Gesamtmittelpunkt der Vorderkanten bestimmt und dieser Gesamtmittelpunkt als die Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf festgelegt. Es kann von Vorteil sein, mehrere Vorderkanten der Kugelkopfkupplung bei der Bestimmung der Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf zu berücksichtigen. Insbesondere wenn Krümmungen von mehreren Vorderkanten ermittelt und basierend darauf der besagte Gesamtmittelpunkt der Vorderkanten bestimmt sowie dieser Gesamtmittelpunkt als die Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf festgelegt wird, kann die Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf besonders exakt bestimmt werden. Beispielsweise können so aufgrund der Position der fahrzeugseitigen Kamera vorhandene perspektivische Verzerrungen beim Erfassen der Kugelkopfkupplung und letztlich der Vorderkanten der Kugelkopfkupplungen gegebenenfalls kompensiert werden, sodass die Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf besonders exakt bestimmt werden kann.A further advantageous embodiment of the invention provides that at least one further front edge of the ball-and-socket coupling is detected within the limited image section and the latching position for the vehicle-side ball head is determined on the basis of the two detected leading edges. Preferably, respective curvatures of the leading edges are determined, determined on the basis of the determined curvatures, an overall center of the leading edges and this total center defined as the locking position for the vehicle-side ball head. It may be advantageous to consider several leading edges of the ball-and-socket coupling in determining the latching position for the vehicle-side ball head. In particular, when curvatures are detected from a plurality of leading edges and based thereon said total center of the leading edges is determined and this total center is determined as the engagement position for the vehicle-side ball head, the engagement position for the vehicle-side ball head can be determined particularly accurately. For example, due to the position of the vehicle-side camera existing perspective distortions when detecting the ball coupling and ultimately the leading edges of the ball head couplings can optionally be compensated, so that the locking position for the vehicle-mounted ball head can be determined very accurately.

Der erfindungsgemäße Anhängerankuppelassistent für ein Kraftfahrzeug, ist dazu eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren und eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Anhängerankuppelassistenten und umgekehrt anzusehen, wobei der Anhängerankuppelassistent insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist. Ferner kann der Anhängerankuppelassistent eine Bildverarbeitungseinrichtung aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, die Verfahrensschritte durchzuführen. Der Anhängerankuppelassistent weist vorzugsweise eine Datenschnittstelle auf, um Bilddaten von der fahrzeugseitigen Kamera zu empfangen. Auch kann der Anhängerankuppelassistent beispielsweise als Nachrüstlösung ausgebildet sein, welche - entsprechende fahrzeugseitige Schnittstellen vorausgesetzt - einfach in beliebigen Kraftfahrzeugen nachgerüstet werden kann. Natürlich ist es auch möglich, dass der Anhängerankuppelassistent von vornerein bei der Produktion eines Kraftfahrzeugs vorgesehen wird.The trailer coupling assistant according to the invention for a motor vehicle is set up to carry out the method according to the invention and an advantageous embodiment of the method according to the invention. Advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the invention Anhängerabuppelassistenten and vice versa, wherein the Anhängerankuppelassistent particular means for performing the method steps. Furthermore, the trailer coupling assistant can have an image processing device which is set up to carry out the method steps. The trailer docking assistant preferably has a data interface to receive image data from the vehicle-mounted camera. The trailer coupling assistant can also be designed, for example, as a retrofit solution, which - assuming appropriate vehicle-side interfaces - can be easily retrofitted in any motor vehicle. Of course, it is also possible that the trailer coupling assistant is provided from the outset in the production of a motor vehicle.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst den erfindungsgemäßen Anhängerankuppelassistenten oder eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anhängerankuppelassistenten.The motor vehicle according to the invention comprises the trailer-coupling assistant according to the invention or an advantageous embodiment of the trailer-coupling assistant according to the invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures are not only in each case specified combination, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention.

Die Zeichnung zeigt in:

• 1 eine Draufsicht auf einen Ankuppelvorgang eines rückwärts an einen Anhänger heranfahrenden Kraftfahrzeugs;
• 2 eine Seitenansicht des Kraftfahrzeugs, nachdem dieses an den Anhänger angekuppelt worden ist;
• 3 ein mittels einer Rückfahrkamera des Kraftfahrzeugs aufgezeichnetes Kamerabild während das Kraftfahrzeug rückwärts an den Anhänger heranfährt;
• 4 einen eingegrenzten Bildausschnitt des mittels der Rückfahrkamera aufgezeichneten Kamerabilds, in welchem eine Kugelkopfkupplung des Anhängers und ein fahrzeugseitiger Kugelkopf zu erkennen sind; und in
• 5 eine weitere Darstellung des eingegrenzten Bildausschnitts, wobei zwei detektierte Vorderkanten der Kugelkopfkupplung des Anhängers optisch hervorgehoben sind, die zur Bestimmung einer Einrastposition für den fahrzeugseitigen Kugelkopf dienen.

The drawing shows in:

• 1 a plan view of a Ankuppelvorgang a approaching backwards to a trailer motor vehicle;
• 2 a side view of the motor vehicle after it has been coupled to the trailer;
• 3 a camera image recorded by means of a reversing camera of the motor vehicle while the motor vehicle is backing up to the trailer;
• 4 a limited image section of the camera image recorded by means of the reversing camera, in which a ball-head coupling of the trailer and a vehicle-side ball head can be seen; and in
• 5 a further representation of the limited image detail, wherein two detected leading edges of the ball head coupling of the trailer are highlighted, which serve to determine a locking position for the vehicle-side ball head.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden.In the figures, identical or functionally identical elements have been provided with the same reference numerals.

Ein Ankuppelvorgang eines rückwärtsfahrenden Kraftfahrzeugs1 an einen Anhänger2 ist in einer Draufsicht in1 gezeigt. Das Kraftfahrzeug1 fährt dabei eine schematisch angedeutete Trajektorie3 ab, um sich einer Deichsel4 des Anhängers2 zu nähern, an deren Vorderseite eine Kugelkopfkupplung5 angeordnet ist. Im vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel soll davon ausgegangen werden, dass der Anhänger2 so schwer ist, dass dieser nicht ohne weiteres manuell, also von Hand, rangiert werden kann. Daher ist es erforderlich, dass das Kraftfahrzeug1 ganz exakt an die Kugelkopfkupplung5 des Anhängers2 herangefahren wird, sodass die Deichsel4 danach lediglich noch abgesenkt werden muss, um den Anhänger2 an das Kraftfahrzeug1 anzukuppeln.An Ankuppelvorgang a reversingmotor vehicle 1 to atrailer 2 is in a plan view in 1 shown. Thecar 1 moves a schematically indicatedtrajectory 3 off to adrawbar 4 of thetrailer 2 to approach, at the front of aball coupling 5 is arranged. In the present embodiment shown, it should be assumed that thetrailer 2 it is so difficult that it can not be maneuvered manually, ie by hand. Therefore, it is necessary that themotor vehicle 1 exactly to theball coupling 5 of thetrailer 2 moved up so that thedrawbar 4 then only has to be lowered to thetrailer 2 to themotor vehicle 1 to couple.

In2 ist das Kraftfahrzeug1 nach dem Ankuppeln an den Anhänger2 in einer Seitenansicht gezeigt. Ein fahrzeugseitiger Kugelkopf6 ist dabei in einer EinrastpositionP unterhalb der Deichsel4 positioniert worden, sodass die Deichsel4 mit ihrer vorliegend nicht dargestellten Kugelkopfkupplung5 lediglich noch abgesenkt werden musste, damit der fahrzeugseitige Kugelkopf6 in die Kugelkopfkupplung5 des Anhängers2 einrasten beziehungsweise einschnappen konnte. Eine Vorderkante7 der hier nicht näher bezeichneten Kugelkopfkupplung5 des Anhängers2 ist zudem noch schematisch angedeutet.In 2 is themotor vehicle 1 after coupling to thetrailer 2 shown in a side view. A vehicle-side ball head 6 is in a latching position P below thedrawbar 4 been positioned so that thedrawbar 4 with her not shown here ball coupling 5 only had to be lowered so that the vehicle-side ball head 6 in theball coupling 5 of thetrailer 2 snapped or could snap. A leading edge 7 theunspecified ball coupling 5 of thetrailer 2 is also indicated schematically.

Um die besagte EinrastpositionP für den fahrzeugseitigen Kugelkopf6 besonders exakt bestimmen zu können, weist das Kraftfahrzeug1 einen Anhängerankuppelassistenten8 auf, welcher dazu eingerichtet ist, die EinrastpositionP für den fahrzeugseitigen Kugelkopf6 zu bestimmen. Des Weiteren ist eine Rückfahrkamera9 des Kraftfahrzeugs1 schematisch angedeutet. Der Anhängerankuppelassistent8 und die Rückfahrkamera9 sind signaltechnisch miteinander verbunden, sodass der Anhängerankuppelassistent8 Bildsignale von der Rückfahrkamera9 empfangen und auswerten kann. Anhand der nachfolgenden Figuren wird ein Verfahren zum Unterstützen des Ankuppelvorgangs des Anhängers2 an das Kraftfahrzeug1 näher beschrieben.To the said locking position P for the vehicle-side ball head 6 To be able to determine particularly accurately, the motor vehicle has 1 a trailer add-on assistant 8th which is adapted to the latching position P for the vehicle-side ball head 6 to determine. Furthermore, a reversing camera 9 of themotor vehicle 1 indicated schematically. The trailer docking assistant 8th and the rear view camera 9 are connected by signal technology, so the trailer coupling assistant 8th Image signals from the reversing camera 9 can receive and evaluate. With reference to the following figures, a method of assisting the hitching operation of the trailer will be described 2 to themotor vehicle 1 described in more detail.

In3 ist ein mittels der Rückfahrkamera9 aufgezeichnetes Kamerabild10 gezeigt. In dem Kamerabild10 ist der rückseitig mit dem Kraftfahrzeug1 angeordnete Anhänger2 mitsamt seiner Deichsel4 und der daran angeordneten Kugelkopfkupplung5 zu erkennen. Ferner kann man noch den fahrzeugseitigen Kugelkopf6 innerhalb des Kamerabilds10 sowie eine Heckstoßstange11 des Kraftfahrzeugs1 sehen. Mittels des Anhängerankuppelassistenten8 wird anhand des mittels der Rückfahrkamera9 aufgezeichneten Kamerabilds10 die Kugelkopfkupplung5 des Anhängers2 und insbesondere auch die Position der Kugelkopfkupplung5 erfasst beziehungsweise ermittelt. Statische Bereiche des Kamerabilds10, insbesondere die Heckstoßstange11, werden anschließend maskiert. Denn die Heckstoßstange11 oder auch andere Komponenten des Kraftfahrzeugs1 sind bei der Ermittlung der EinrastpositionP für den fahrzeugseitigen Kugelkopf6 nicht weiter von Interesse und können sogar störend sein. Daher werden solche statischen Bereiche maskiert beziehungsweise anderweitig ausgeblendet.In 3 is a means of rear view camera 9 recordedcamera image 10 shown. In thecamera picture 10 is the back of thevehicle 1 arrangedpendants 2 together with hisdrawbar 4 and the ball coupling arranged thereon 5 to recognize. Furthermore, you can still the vehicle-side ball head 6 within thecamera image 10 as well as arear bumper 11 of themotor vehicle 1 see. By means of trailer add-on assistant 8th is determined by means of the rear view camera 9 recordedcamera image 10 theball coupling 5 of thetrailer 2 and in particular also the position of theball head coupling 5 recorded or determined. Static areas of thecamera image 10 , especially therear bumper 11 , are then masked. Because therear bumper 11 or other components of themotor vehicle 1 are in determining the latching position P for the vehicle-side ball head 6 not of interest and may even be disturbing. Therefore, such static areas are masked or otherwise hidden.

In4 ist ein Bildausschnitt12 des Kamerabilds10 gezeigt. Sobald das Kraftfahrzeug1 einen vorgegebenen Abstand zu der erfassten Kugelkopfkupplung5 unterschritten hat, wird das Kamerabild10 auf den hier in4 gezeigten Bildausschnitt12 eingegrenzt. Dies kann beispielsweise dann erfolgen, wenn ein Abstand zwischen dem fahrzeugseitigen Kugelkopf6 und der Kugelkopfkupplung510,20 oder30 Zentimeter unterschritten hat. Der Abstand, ab welchem das Kamerabild10 auf den Bildausschnitt12 eingegrenzt wird, kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Positionierung der Rückfahrkamera9 des Kraftfahrzeugs1 festgelegt werden. Wichtig für die exakte Bestimmung der korrekten EinrastpositionP des fahrzeugseitigen Kugelkopfs6 ist dabei unter anderem, wie stark beziehungsweise wie sehr in dem Bildausschnitt12 des Kamerabilds10 die Kugelkopfkupplung5 in einer Draufsicht erkennbar ist. Je näher nämlich das Kraftfahrzeug1 rückwärts an den Anhänger2 heranfährt, desto mehr verändert sich die Perspektive des Kamerabilds10 zu einer Draufsicht auf die Kugelkopfkupplung5.In 4 is apicture detail 12 of thecamera image 10 shown. Once the motor vehicle 1 a predetermined distance to the detectedball coupling 5 falls below thecamera image 10 on the here in 4 shownpicture section 12 limited. This can be done, for example, if a distance between the vehicle-side ball head 6 and theball coupling 5 10 . 20 or 30 Centimeters below. The distance from which thecamera image 10 on thepicture section 12 can be limited, for example, depending on the positioning of the rear view camera 9 of themotor vehicle 1 be determined. Important for the exact determination of the correct locking position P of the vehicle-side ball head 6 is, among other things, how strong or how much in theimage section 12 of thecamera image 10 theball coupling 5 can be seen in a plan view. The closer themotor vehicle 1 backwards to thetrailer 2 approaching, the more the perspective of the camera image changes 10 to a plan view of theball coupling 5 ,

In5 ist der Bildausschnitt12 des Kamerabilds10 in einer weiteren Darstellung gezeigt, wobei neben der bereits in Zusammenhang mit der2 schematisch angedeuteten Vorderkante7 noch eine weitere Vorderkante13 der Kugelkopfkupplung optisch markiert beziehungsweise hervorgehoben worden sind. Der Anhängerankuppelassistent8 detektiert diese gekrümmten Vorderkanten7,13 der Kugelkopfkupplung5 des Anhängers2 innerhalb des eingegrenzten Bildausschnitts12. Um diese Vorderkanten7,13 besonders zuverlässig erkennen zu können, wird der Bildausschnitt12 zunächst in ein Graustufenbild umgewandelt. Die Erkennung von Kanten innerhalb des Bildausschnitts12 und insbesondere die Erkennung der Vorderkanten7,13 erfolgt vorzugsweise mittels des so genannten Canny-Algorithmus. Dieser setzt voraus, dass der Bildausschnitt12 als Graustufenbild vorliegt. Der Canny-Algorithmus ist ein in der digitalen Bildverarbeitung weit verbreiteter, robuster Algorithmus zur Kantendetektion. Unter Verwendung dieses Algorithmus kann ein Bild geliefert werden, welches idealerweise nur noch Kanten des Ausgangsbildes, also des Bildausschnitts12, enthält. Andere Bildverarbeitungsalgorithmen zur Kantendetektion sind aber ebenfalls möglich.In 5 is thepicture section 12 of thecamera image 10 shown in a further illustration, in addition to the already in connection with the 2 schematically indicated leading edge 7 yet another leadingedge 13 the ball and socket coupling have been optically marked or highlighted. The trailer docking assistant 8th detects these curved leading edges 7 . 13 theball coupling 5 of thetrailer 2 within thelimited image section 12 , Around these leading edges 7 . 13 To detect particularly reliably, theimage section 12 first converted into a grayscale image. The detection of edges within theimage section 12 and in particular the detection of the leading edges 7 . 13 is preferably done by means of the so-called Canny algorithm. This assumes that theimage section 12 is present as grayscale image. The Canny algorithm is a robust edge detection algorithm widely used in digital image processing. Using this algorithm, an image can be delivered, which ideally only edges of the output image, so theimage section 12 , contains. Other image processing algorithms for edge detection are also possible.

Vorzugsweise werden mehrere Bildverarbeitungsoperationen verwendet, um verschiedene Kanten innerhalb des Bildausschnitts12 zu detektieren. Die Gesamtheit dieser Kanten wird durch verschiedene Parameter gefiltert, um letztlich die beiden hier optisch hervorgehobenen Vorderkanten7,13 zu detektieren. Dabei können beispielsweise Informationen hinsichtlich bestimmter geometrischer Merkmale der Vorderkanten7,13, wie z.B. bestimmte Krümmungen und auch ihre Stetigkeiten, genutzt werden, um die Vorderkanten7,13 von anderen Kanten im Bildausschnitt12 zu unterscheiden..Preferably, multiple image processing operations are used to create different edges within theimage detail 12 to detect. The totality of these edges is filtered by various parameters, ultimately the two leading edges highlighted here 7 . 13 to detect. In this case, for example, information regarding certain geometric features of the leading edges 7 . 13 , such as certain curvatures and their continuities, are used to the leading edges 7 . 13 from other edges in theimage section 12 to distinguish ..

Innerhalb des Bildausschnitts12 werden jeweilige Krümmungen der Vorderkanten7,13 ermittelt. Anhand der ermittelten Krümmungen wird ein GesamtmittelpunktM der Vorderkanten7,13 bestimmt. Dieser GesamtmittelpunktM wird dann als die EinrastpositionP für den fahrzeugseitigen Kugelkopf6 festgelegt.Within theimage section 12 be respective curvatures of the leading edges 7 . 13 determined. Based on the determined curvatures becomes an overall center M the leading edge 7 . 13 certainly. This overall center M is then called the snap-in position P for the vehicle-side ball head 6 established.

Dafür werden beispielsweise jeweilige, hier nicht näher bezeichnete Mittelpunkte der kurvenförmigen Vorderkanten7,13 bestimmt. Zudem kann beispielsweise auch eine Ausrichtung des Anhängers2 zum Kraftfahrzeug1, insbesondere zur Rückfahrkamera9, berücksichtigt werden, um den GesamtmittelpunktM und somit letztlich die EinrastpositionP zu bestimmen. Denn die Rückfahrkamera9 wird in den seltensten Fällen eine reine Draufsicht auf die Kugelkopfkupplung5 des Anhängers2 liefern. Unter Berücksichtigung der Kameraperspektive der Rückfahrkamera9 kann unter Zuhilfenahme der erkannten Vorderkanten7,13 der GesamtmittelpunktM bestimmt werden, welcher dann zumindest im Wesentlichen dem Gesamtmittelpunkt der kugelförmig gekrümmten Unterseite der Kugelkopfkupplung5 des Anhängers2 entspricht.For example, respective, unspecified centers of the curved leading edges 7 . 13 certainly. In addition, for example, an orientation of thetrailer 2 to themotor vehicle 1 , in particular to the rear view camera 9 , taken into account to the overall center M and thus ultimately the latching position P to determine. Because the reversing camera 9 is rarely a pure plan view of theball coupling 5 of thetrailer 2 deliver. Taking into account the camera angle of the reversing camera 9 can with the help of the recognized leading edges 7 . 13 the overall center M be determined, which then at least substantially the total center of the spherically curved bottom of theball coupling 5 of thetrailer 2 equivalent.

In Kenntnis der so bestimmten EinrastpositionP kann dann eine Zielposition für das Kraftfahrzeug1 vorgegeben werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Anhängerankuppelassistent8 dazu ausgelegt ist, das Kraftfahrzeug1 teilautonom oder vollautonom rückwärts an den Anhänger2 heranzufahren, und zwar bis der fahrzeugseitige Kugelkopf6 in der bestimmten EinrastpositionP unterhalb von der Kugelkopfkupplung5 des Anhängers2 positioniert worden ist. Anschließend muss die Deichsel4 lediglich noch nach unten bewegt werden, bis der Kugelkopf6 des Kraftfahrzeugs1 in die Kugelkopfkupplung5 des Anhängers2 eingerastet ist.In the knowledge of the so determined detent position P can then a target position for themotor vehicle 1 be specified. For example, it is conceivable that the trailer coupling assistant 8th is designed to themotor vehicle 1 partially autonomous or fully autonomous backwards to thetrailer 2 until the vehicle-side ball head 6 in the specific locked position P below theball coupling 5 of thetrailer 2 has been positioned. Then thedrawbar 4 only to be moved down until theball head 6 of themotor vehicle 1 in theball coupling 5 of thetrailer 2 is engaged.

Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens und des beschriebenen Anhängerankuppelassistenten8 kann also ein Ankuppelvorgang des Kraftfahrzeugs1 an den Anhänger2 beim rückwärts Heranfahren des Kraftfahrzeugs1 an den Anhänger2 besonders exakt unterstützt werden. Die Erfindung beschränkt sich dabei nicht rein auf die Verwendung des GesamtmittelpunktsM der Vorderkanten7,13, sondern beinhaltet allgemein die Verwendung einer oder auch mehrerer Vorderkanten7,13 in einem vorderen Bereich der Kugelkopfkupplung5 des Anhängers2 als Referenz zur Bestimmung der genauen EinrastpositionP für den Kugelkopf6 des Kraftfahrzeugs1.With the help of the described procedure and the described trailer add-on assistant 8th So can a Ankuppelvorgang themotor vehicle 1 to thetrailer 2 when driving backwards of themotor vehicle 1 to thetrailer 2 be supported exactly. The invention is not limited solely to the use of the overall center M the leading edge 7 . 13 but generally involves the use of one or more leading edges 7 . 13 in a front area of theball head coupling 5 of thetrailer 2 as a reference for determining the exact locking position P for theball head 6 of themotor vehicle 1 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Kraftfahrzeugmotor vehicle

22

Anhängerpendant

33

Trajektorietrajectory

44

Anhängerdeichseldrawbar

55

Kugelkopfkupplung des AnhängersBall coupling of the trailer

66

Kugelkopf des KraftfahrzeugsBall head of the motor vehicle

77

Vorderkante der KugelkopfkupplungLeading edge of the ball end coupling

88th

AnhängerankuppelassistentAffectionate Gera dome Assistant

99

Rückfahrkamerabackup camera

1010

Kamerabild der RückfahrkameraCamera image of the reversing camera

1111

Heckstoßstange des KraftfahrzeugsRear bumper of the motor vehicle

1212

Bildausschnitt des Kamerabilds der RückfahrkameraImage section of the camera image of the reversing camera

13 13

Vorderkante der KugelkopfkupplungLeading edge of the ball end coupling

MM

GesamtmittelpunktTotal center

PP

Einrastposition für den Kugelkopf des KraftfahrzeugsSnap-in position for the ball head of the motor vehicle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102014212041 A1 [0004]DE 102014212041 A1 [0004]
• DE 102010004920 A1 [0005]DE 102010004920 A1 [0005]
• DE 102016122916 A1 [0006]DE 102016122916 A1 [0006]

Claims (11)

Translated fromGerman

Verfahren zum Unterstützen eines Ankuppelvorgangs eines rückwärts an einen Anhänger (2) heranfahrenden Kraftfahrzeugs (1), mit den Schritten:- Erfassen einer Kugelkopfkupplung (5) des Anhängers (2) anhand eines mittels einer Kamera des Kraftfahrzeugs (1) aufgezeichneten Kamerabilds (10);- Eingrenzen des Kamerabilds (10) auf einen Bildausschnitt (12), in welchem sich die Kugelkopfkupplung (5) befindet;- Detektieren wenigstens einer gekrümmten Vorderkante (7) der Kugelkopfkupplung (5) innerhalb des eingegrenzten Bildausschnitts (12);- Bestimmen der Einrastposition (P) für einen fahrzeugseitigen Kugelkopf (6) anhand der wenigstens einen detektierten gekrümmten Vorderkante (7, 13) der Kugelkopfkupplung (5).A method of assisting a hitching operation of a motor vehicle (1) approaching a trailer (2) rearwardly, comprising the steps of:- Detecting a ball-and-socket coupling (5) of the trailer (2) on the basis of a camera image (10) recorded by means of a camera of the motor vehicle (1);- Limiting the camera image (10) on a picture detail (12) in which the ball coupling (5) is located;- Detecting at least one curved front edge (7) of the ball coupling (5) within the limited image section (12);- Determining the engagement position (P) for a vehicle-side ball head (6) based on the at least one detected curved leading edge (7, 13) of the ball coupling (5).Verfahren nachAnspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass das Kamerabild (10) erst auf den Bildausschnitt (12) eingegrenzt wird, sobald ein vorgegebener Abstand zwischen der Kugelkopfkupplung (5) und dem Kraftfahrzeug (1) durch Heranbewegen des Kraftfahrzeugs (1) unterschritten worden ist.Method according to Claim 1 ,characterized in that the camera image (10) is limited to the image detail (12), as soon as a predetermined distance between the ball coupling (5) and the motor vehicle (1) has been exceeded by moving the motor vehicle (1).Verfahren nachAnspruch 1 oder2,dadurch gekennzeichnet, dass eine Krümmung der wenigstens einen Vorderkante (7) ermittelt und die Einrastposition (P) in Abhängigkeit von der ermittelten Krümmung bestimmt wird.Method according to Claim 1 or 2 ,characterized in that a curvature of the at least one leading edge (7) determined and the latching position (P) is determined in dependence on the determined curvature.Verfahren nachAnspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass anhand der ermittelten Krümmung der wenigstens einen Vorderkante (7) ein Mittelpunkt der Vorderkante (7, 13) bestimmt und dieser als die Einrastposition (P) für den fahrzeugseitigen Kugelkopf (6) festgelegt wird.Method according to Claim 3 ,characterized in that based on the determined curvature of the at least one front edge (7) determines a center of the front edge (7, 13) and this as the detent position (P) for the vehicle-side ball head (6) is fixed.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass statische Bereiche des Kamerabilds (10), insbesondere eine Heckstoßstange (11) des Kraftfahrzeugs (1), maskiert werden.Method according to one of the preceding claims,characterized in that static areas of the camera image (10), in particular a rear bumper (11) of the motor vehicle (1) are masked.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Bildausschnitt (12) in ein Graustufenbild umgewandelt wird, bevor die wenigstens eine Vorderkante (7) detektiert wird.Method according to one of the preceding claims,characterized in that the image detail (12) is converted into a greyscale image before the at least one leading edge (7) is detected.Verfahren nachAnspruch 6,dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Vorderkante (7) mittels des Canny-Algorithmus detektiert wird.Method according to Claim 6 ,characterized in that the at least one leading edge (7) is detected by means of the Canny algorithm.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine weitere Vorderkante (13) der Kugelkopfkupplung (5) innerhalb des eingegrenzten Bildausschnitts (12) detektiert und die Einrastposition (P) für den fahrzeugseitigen Kugelkopf (6) anhand der beiden detektierten Vorderkanten (7, 13) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims,characterized in that at least one further front edge (13) of the ball head coupling (5) is detected within the bounded image detail (12) and the engagement position (P) for the vehicle-side ball head (6) is determined by the two detected leading edges (13). 7, 13) is determined.Verfahren nachAnspruch 8,dadurch gekennzeichnet, dass jeweilige Krümmungen der Vorderkanten (7, 13) ermittelt, anhand der ermittelten Krümmungen ein Gesamtmittelpunkt (M) der Vorderkanten (7, 13) bestimmt und dieser Gesamtmittelpunkt (M) als die Einrastposition (P) für den fahrzeugseitigen Kugelkopf (6) festgelegt wird.Method according to Claim 8characterized in that respective curvatures of the leading edges (7, 13) are determined, based on the determined curvatures a total center (M) of the leading edges (7, 13) determined and this total center (M) as the detent position (P) for the vehicle-side ball head ( 6).Anhängerankuppelassistent (8) für ein Kraftfahrzeug (1), welcher dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Schritte durchzuführen.Trailer coupling assistant (8) for a motor vehicle (1), which is adapted to carry out a method according to one of the preceding steps.Kraftfahrzeug (1) mit einem Anhängerankuppelassistent (8) nachAnspruch 10.Motor vehicle (1) with a trailer coupling assistant (8) according to Claim 10 ,

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